[发明专利]一种20mm机器视觉光学系统

说明书

本发明涉及一种20mm机器视觉光学系统，包括主镜筒及设置在主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向自左向右依次设置的光焦度为负的前组镜片、光阑C以及光焦度为正的后组镜片，所述前组镜片包括弯月形正透镜A1、由弯月形正透镜A2和弯月形负透镜A3密接组成的前组胶合片；所述后组镜片包括由弯月形负透镜B1和弯月形正透镜B2密接组成的后组胶合片、双凸正透镜B3以及双凸正透镜B4。本发明结构简单，具有畸变小、宽工作范围、高照度等特点，可应用于各种复杂的工业检测环境当中。

技术领域：

本发明涉及一种20mm机器视觉光学系统。

背景技术：

现有机器视觉检测领域已有多种工业镜头受用于其检测工作中，但这些工业镜头普遍存在着大体积、高价格、且工作环境单一等问题。随着高分辨率、超低畸变的机器视觉系统的诞生，其对镜头的要求也越来越高，仍然有大部分工业镜头无法同时满足多功能、高分辨率、低畸变、低成本等要求。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种20mm机器视觉光学系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种20mm机器视觉光学系统，包括主镜筒及设置在主镜筒内的光学系统，所述光学系统包括沿光线入射方向自左向右依次设置的光焦度为负的前组镜片、光阑C以及光焦度为正的后组镜片，所述前组镜片包括弯月形正透镜A1、由弯月形正透镜A2和弯月形负透镜A3密接组成的前组胶合片；所述后组镜片包括由弯月形负透镜B1和弯月形正透镜B2密接组成的后组胶合片、双凸正透镜B3以及双凸正透镜B4。

进一步的，所述前组镜片与后组镜片之间的空气间隔为4.8mm。

进一步的，所述弯月形正透镜A1至弯月形正透镜A2的空气间隔为0.1mm，所述弯月形负透镜A3至光阑C的空气间隔为2.1mm；所述光阑C至弯月形负透镜B1的空气间隔为2.7mm；所述弯月形正透镜B2至双凸正透镜B3的空气间隔为0.1mm；所述双凸正透镜B3至双凸正透镜B4的空气距离为1.2mm。

进一步的，所述前组胶合片的胶合面弯向光阑C侧；所述后组胶合片的胶合面弯向光阑C侧。

进一步的，所述前组胶合片的光焦度为负。

进一步的，所述前组镜片中弯月形正透镜A1、弯月形正透镜A2的光焦度为正，弯月形负透镜A3的光焦度为负；所述后组镜片中弯月形负透镜B1的光焦度为负，弯月形正透镜B2、双凸正透镜B3以及双凸正透镜B4的光焦度为正。

进一步的，所述双凸正透镜B4的后方设置有滤光片。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明结构简单，使用七片球面玻璃镜片完成光学系统的光路设计，采用了类双高斯的结构，能够充分矫正垂轴像差，保障了光学系统的低畸变性能，通过两胶合片的作用，可使球差和色差得到改善，具有畸变小、宽工作范围、高照度等特点，可应用于各种复杂的工业检测环境当中。

附图说明：

图1是本发明实施例的光学结构示意图；

图2是本发明实施例的照度图（φ11）；

图3是本发明实施例的照度图（φ15）；

图4是本发明实施例的调制传递函数曲线图（φ11）；

图5是本发明实施例的调制传递函数曲线图（φ15）；

图6是本发明实施例的光学畸变图。

图中：

1-弯月形正透镜A1；2-弯月形正透镜A2；3-弯月形负透镜A3；4-光阑C；5-弯月形负透镜B1；6-弯月形正透镜B2；7-双凸正透镜B3；8-双凸正透镜B4；9-前组胶合片；10-后组胶合片；11-滤光片。